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@TaNGSoFT

7/25/2025, 9:52:54 AM

人工智能与生物智能的殊途同归:梯度下降中的“弱水三千,只取一瓢”

DeepMind创始人戴米斯·哈萨比斯(Demis Hassabis)在与莱克斯·弗里德曼(Lex Fridman)的访谈中所描述的观点,与生物智能的生存策略形成了奇妙的共鸣。

 https://x.com/linexjlin/status/1948676082510573912/video/1
人工神经网络的“梯度”之道

在与弗里德曼的第475期播客访谈中,我注意到哈萨比斯提到了现代人工神经网络(ANNs)的一个核心优势。

他指出,只要你能正确地设定一个目标函数(Objective Function),神经网络就非常擅长沿着梯度(Gradient)寻找解决方案。

这意味着,面对一个极其复杂、拥有海量可能性的问题(例如蛋白质折叠),神经网络无需穷举或理解其全部复杂性。

相反,它只需要找到一个可遵循的“斜坡”(即梯度),然后沿着这个方向不断优化,就能发现潜在的模式和结构,最终抵达一个优异的解。

这就像一个盲人下山,虽然看不清整座山的复杂地形,但只要他能感知到脚下哪一个方向是向下的(梯度),他就能一步步走到山底。神经网络正是通过这种被称为“梯度下降”的数学方法,在庞大的参数空间中高效地学习和优化,避免了在“万千幻象”中迷失方向。
生物智能的“适应”之择

这与人类及其他生物在演化过程中展现出的生存适应性形成了鲜明的对比和类比。生物体在漫长的演化历程中,同样面临着一个无比复杂的环境。

自然选择(Natural Selection)本身便是一种强大的优化过程,它并不需要一个“全知”的设计者来规划生命的蓝图。

•演化层面:在遗传变异的无数可能性中,只有那些能增强生存和繁殖能力的性状(即适应性)会被“选择”并流传下来。
这相当于演化找到了一个通往“更高适应度”的“梯度”。物种的演化轨迹并非随意的,而是被环境的选择压力所引导,朝着更适应环境的方向“下降”。

•认知层面:在个体生命周期中,生物智能,尤其是人类的智能,依赖于一种名为“选择性注意”(Selective Attention)的关键机制。我们的大脑会自动过滤掉环境中绝大部分无关的感官输入,将有限的认知资源聚焦于当前最重要、最相关的任务或刺激上。无论是在嘈杂派对中与人交谈,还是在复杂环境中寻找食物,这种能力都让我们能从纷繁的信息中“只取一瓢饮”,从而高效地做出决策并生存下来。
“梯度”与“一瓢饮”的哲学交汇

如果你用“任大千世界万千幻象,我只取一瓢饮”来比喻这一现象,可以说是恰如其分。这句话的哲学意涵是,在纷繁复杂的世界中,专注于一个方向或一个选择,是通往成功的有效途径。

•神经网络的“一瓢饮”:是其目标函数所定义的梯度。一旦目标确立,网络便心无旁骛地沿着梯度方向进行优化,忽略了参数空间中所有其他的可能性。

•生物演化的“一瓢饮”:是“生存与繁殖”这一根本目标所带来的选择压力。只有符合这一目标的性状才会被保留,其他的变异则被淘汰。

•人类认知的“一瓢饮”:是我们的注意力焦点。我们通过主动忽略不相关信息,来保证认知系统能够高效处理核心任务。

一些研究甚至从数学上揭示了演化算法(如神经演化)与梯度下降之间的深刻联系,表明在特定条件下,两者在效果上是等价的。

这进一步证实了,尽管实现方式不同(一个是生物学的、随机的、跨代的;另一个是数学的、迭代的、实时的),但这两种“智能”在面对压倒性复杂问题时,都采用了相似的“降维”或“聚焦”策略,找到了一条通往解决方案的有效路径。

因此,哈萨比斯的观点不仅揭示了当前AI成功的秘诀,也无意中呼应了生命数十亿年来演化出的根本智慧:

在无限的可能性面前,有效的学习和适应,源于找到并遵循那个正确的“梯度”。
周末是读论文的vibe时间:⬇️ https://t.co/vKZ0eNIMeA
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